Звезда Регул (альфа созвездия Льва) настоящее украшение весеннего неба. Что сегодня мы знаем об этой звезде? Точные методы наблюдений позволили выяснить много интересного о Регуле и его спутниках.
Регул или альфа созвездия Льва (α Льва) - главная и самая яркая звезда в крупном и выразительном зодиакальном созвездии. Регул лежит почти точно на эклиптике, а это значит, что через него каждый август проходит путь Солнца. Звезда эта также нередко покрывается Луной. Весной, когда на небе мало ярких звезд, только три звезды - Регул, Спика и Арктур - явным образом выделяются на небе среди прочих. Имея блеск 1,35m, Регул считается последней из звезд первой величины и занимает 21 место в списке самых ярких звезд ночного неба.
Название Регул (от лат. regulus) переводится как "царёк" или "принц". Птолемей, один из величайших астрономов античного мира, называл Регул βασιλίσκος (Василиск), что в переводе с греческого опять-таки значит "царёк". "Царственной" звездой именовали Регул и арабские астрономы. Очевидно, что название звезды очень древнее; вероятно, его происхождение обязано вавилонянам или даже древним шумерам.
Трудно сказать, почему Регул считался в прошлом "царской" звездой, однако ее важность для древних несомненна (недаром от названия этой звезды произошло слово регулировать). А что сегодня мы знаем об альфа Льва? Точные методы наблюдений позволили выяснить много интересного об этой звезде.
Характеристика Регула.
Регул - горячая, голубовато - белая звезда главной последовательности, принадлежащая к спектральному классу B7V. Расстояние до альфа Льва измерено очень точно спутником HIPPARCOS и составляет 77,6 световых лет. Регул превосходит Солнце в 3,5 раза по массе, почти в 4 раза по диаметру и в 141 раз по светимости.
Звезда Регул.
В отличие от Солнца Регул является кратной звездой. На угловом расстоянии 176″ от него (это почти 3 угловые минуты) уже в небольшие телескопы виден спутник Регула - оранжевая звездочка 8,11m. В каталоге Генри Дрэпера она обозначается как HD 87884, а мы ее будем называть Регул В. Звезды разделяет не менее 4200 а. е., что в 100 раз больше расстояния от Солнца до Плутона. Все же это гораздо меньше среднего расстояния между звездами в галактике, а общее движение в пространстве Регула и его спутника заставляет предположить, что они физически связаны. В этом случае период обращения звезд вокруг общего центра масс составляет не менее 130000 лет (согласно Джиму Калеру).
Регул В принадлежит к оранжевым звездам главной последовательности. Она холоднее и легче Солнца. Спектральный класс звезды К2V, она излучает света в три раза меньше, чем наша звезда. По своим характеристикам Регул В напоминает звезду α Центавра В, средний компонент в системе Альфа и Проксима Центавра.
Внимательные наблюдения показали, что Регул В сама является двойной звездой. Второй компонент, красная звездочка 13,1m, находится в нескольких угловых секундах от Регула В. За период с 1867 по 1943 гг. она изменила положение от 4,0″ до 2,5″, но в последние 60 с лишним лет ее измерения не проводились. Судя по блеску, звезда Регул С должна принадлежать к спектральному классу М4V. Это типичный красный карлик.
Компоненты В и С разделяет не менее 97 астрономических единиц (а. е.), а период обращения вокруг общего центра масс составляет не менее 880 лет. Глядя из этой маленькой двойной на Регул А, наблюдатель увидел бы его в виде звезды, лишь в четыре раза более яркой, чем полная Луна.
Но на этом компоненты в системе альфа Льва не исчерпаны! В 2008 году был открыт еще один спутник Регула, Регул D, обращающийся вокруг главной белой звезды с периодом всего 40 дней. Это открытие заинтриговало ученых, так как Регул D представляет собой плотный и горячий белый карлик с аномально низкой массой порядка 0,3 массы Солнца. По всем законам звездной эволюции масса белого карлика не может быть ниже 0,55 масс Солнца. Из-за близости к Регулу и большой разницы в блеске его нельзя наблюдать напрямую ни в один телескоп. Однако его присутствие обнаружилось в результате тонких спектроскопических наблюдений Регула. Обнаруженный спутник, вероятно, может объяснить интересную особенность главной звезды - ее огромную скорость вращения. И этим одновременно пролить свет на недостаток собственной массы.
Почему Регул вертится волчком?
Уже довольно давно известно, что Регул А, главная звезда системы, вращается вокруг своей оси очень быстро. Точные измерения показывают, что скорость вращения звезды на экваторе достигает более 300 км/с. Это в 150 раз выше скорости вращения Солнца. Из - за огромной скорости вращения центробежные силы стремятся растащить звезду (вращайся звезда всего лишь на 14% быстрее - и она неизбежно распалась бы на части), и астрономы знали, что со стороны Регул должен выглядеть не как сфера, но скорее как диск, сплюснутый к полюсам.
Начиная с 2005 года астрономы наблюдают Регул с помощью техники интерферометрии. Эта техника позволяет воссоздавать изображение диска звезды по одновременным наблюдениям на нескольких телескопах, находящихся на значительном расстоянии друг от друга. Оказалось, что Регул, действительно, сильно сплюснут, его экваториальный диаметр на 32% больше, чем полярный. При этом ось вращения звезды перпендикулярна лучу нашего зрения. Другими словами, мы видим Регул с ребра, как вытянутый эллипс. Яркость этого эллипса распределена неравномерно. Из-за гравитационного потемнения Регул тусклее на экваторе; температура его в этой области порядка 9500 К. У полюсов звезда, наоборот, горячее и светит более интенсивно. Температура этих областей - 15400 градусов по Кельвину.
Реконструкция диска звезды Регул по интерферометрическим наблюдениям в 2011 году. Видна сильная сплюснутость диска, а также его потемнение к экватору.
До самого последнего времени удовлетворительного объяснения этому не было. Но после 2008 года, когда в системе звезды был обнаружен уже упоминавшийся нами белый карлик, Регул D, международная группа астрономов предложила механизм раскрутки звезды в статье "Прошлая и будущая история Регула" (The Past and Future History of Regulus).
Как известно, белые карлики являются конечными продуктами эволюции относительно маломассивных звезд, к которым относятся Солнце, Регул или, например, Сириус. Это значит, что спутник Регула был когда-то нормальной звездой (несколько больше, массивнее и гораздо ярче самого Регула), потом превратился в красный гигант, а затем, сбросив протяженную оболочку, - в компактный и сверхплотный белый карлик. Так вот, пребывавшая на стадии красного гиганта, звезда - спутник Регула заполнила полость Роша и в результате действия приливных сил начала перебрасывать свое вещество на Регул. Вокруг Регула образовался плазменный аккреционный диск, вещество этого диска и передало момент вращения звезде, раскрутив ее тем самым до огромной скорости.
В этой гипотезе есть подводные камни (в частности, связанные с верхним пределом массы падающего вещества: согласно теории, если на звезду упало вещества больше 10% от ее массы, то принимающая звезда должна неизбежно разрушиться под действием центробежных сил), однако само по себе объяснение очень красивое.
Возраст звезды Регул.
Открытие белого карлика в системе альфа Льва подняло еще один вопрос: сколько лет Регулу? Раньше считалось, что это очень молодая звезда возрастом 50 - 100 или в крайнем случае 200 миллионов лет. Но этот срок явно недостаточен для эволюции звезды-спутника Регула и превращения его в белого карлика.
Расчеты показывают, что для эволюции Регула D возраст системы должен равняться по крайней мере 900 миллионам лет, что в свою очередь поднимает вопрос, почему за этот срок не проэволюционировал сам Регул?
Ведь такие горячие звезды сжигают водород в ядре гораздо быстрее, чем Солнце, и потому живут лишь несколько сотен миллионов лет…
А вот потому и не проэволюционировал, считают авторы работы об истории звезды, что сумел в буквальном смысле омолодиться в результате перетягивания значительного количества вещества из внешних слоев звезды - спутника, вещества богатого водородом.
Как найти Регул на звездном небе.
В заключении скажем несколько слов о том, как найти Регул на небе. Мы уже упоминали, что альфа созвездия Льва - ярчайшая звезда в этом созвездии и одна из ярчайших звезд на небе. Регул является правой нижней звездой из четырех звезд созвездия Льва, образующих большую трапецию, хорошо видимую на небе с февраля по апрель. Одновременно Регул является ручкой "Серпа", известного астеризма, похожего на зеркально отраженный вопросительный знак. На старинных звездных картах на месте трапеции рисовали туловище Льва, а «Серп» был головой животного.
Регул - ярчайшая звезда созвездия Льва. Вместе со звездами η Льва, γ Льва (Альгиеба), ζ Льва (Адхафера), μ Льва (Расалас) и ε Льва она образует астеризм под названием "Серп". Красная линия на рисунке - эклиптика, годичный путь Солнца по небу.
В январе созвездие восходит на востоке поздним вечером, в феврале оно видно там же уже после захода Солнца. Но лучшее время для наблюдения Регула - март и апрель, когда по вечерам он находится высоко в южной части неба. В это время на небе мало ярких звезд, и огромная трапеция Льва вместе с сияющим в ней Регулом - один из самых заметных звездных рисунков на небе.
К слову, всего в 20′ от Регула крупные телескопы "видят" тусклую, словно призрак, карликовую галактику Лев 1. Эта галактика была открыта в 1950 году на фотографиях, полученных американским астрономом Уилсоном в обсерватории Паломар. Лев 1 настолько тусклый объект и расположен так близко к сияющему Регулу, что увидеть его визуально практически невозможно и в самые крупные телескопы. Зато в век цифровых технологий фотографировать эту галактику умудряются даже любители.
Регул и галактика Лев 1.
Крошечный Лев 1 - одна из ближайших к нам галактик, спутник Млечного Пути. Расстояние до этой звездной системы составляет 750000 св. лет - в 10000 раз больше, чем до Регула. Масса ее составляет всего около 20 миллионов масс Солнца. Странное соседство: небесный сапфир Регул и тусклая галактика - карлик…
Обязательно найдите Регул на небе, эту относительно близкую к нам звезду с необычной историей.
